古田山5ha常绿阔叶林群落萌生更新特征及其对物种多样性的影响

发布时间：2020-04-09 08:56

【摘要】：人类干扰与土地利用变化使亚热带常绿阔叶林的面积日趋变小,伴随着结构和功能遭受不同程度的损坏。对亚热带常绿阔叶林的科学保育和快速恢复已经变得越来越重要。植物的萌生更新,在保证森林群落的稳定中具有十分重要的作用,对常绿阔叶林区域植被演替与健康发展意义重大。然而,以往研究常常把萌生更新当做实生更新看待,对森林生态系统中木本植物萌生更新的特征及其重要性仍未得到足够理解。研究常绿阔叶林中的萌生更新特征,不仅有助于理解萌生更新在群落中的地位,而且为亚热带受损常绿阔叶林的重建、恢复和保护提供科学依据。本研究基于古田山国家级自然保护区内的5ha亚热带常绿阔叶林固定样地,以萌生更新的树种为研究对象,分析了群落内树种的萌生特征及其对干扰的响应,检验了萌生能力与群落生物多样性的关系,并基于幼树叶片功能性状,比较了萌生更新与实生更新的生长策略。本研究得到以下主要结果:1.样地内共记录到147个树种(隶属46科100属),其中,具有萌生现象的树种94种(隶属33科60属),萌生树种的丰富度比例为63.95%。样地内总个体数量为23450株,属于萌生的个体总数为9036株,萌生树种的个体数量比例为38.53%。潜在萌生(属于萌生树种但暂未发生萌生现象)的个体总数为13955株,比例高达59.51%。萌生个体数较多的乔木物种有甜储、青冈等,灌木物种有柳叶蜡梅、毛花连蕊茶、马银花等。萌生能力较强的物种是腺蜡瓣花、柳叶蜡梅、青冈、石栎等。萌生物种主要集中在壳斗科、杜鹃花科、金缕梅科、山茶科等类群上。林窗内的群落萌生能力(0.39)显著大于林内群落的萌生能力(0.30,p=0.009)。2.整个样地内,尽管萌生物种丰富度比例与群落物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou均匀度指数之间没有表现出显著的关系,但萌生物种多度比例与群落Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou均匀度指数之间均表现出显著的负相关关系。随着群落萌生能力的升高,群落多样性指数均成下降的趋势。而林窗群落中的研究发现,除了群落萌生多度比例与Pielou均匀度指数呈负相关关系外,群落萌生能力与物种丰富度、Shannon-Winner香浓指数、Simpson指数并没有显著的关系。3.基于幼树的叶片功能性状,我们发现:1)在林内,毛柄连蕊茶、甜槠、栲树和赤楠的叶绿素含量、叶面积、比叶面积和叶干物质含量在萌生更新和实生更新之间没有差异,而实生朱砂根具有高的叶绿素含量;2)在林窗,实生毛柄连蕊茶和萌生甜槠叶面积大,实生赤楠叶绿素含量和叶干物质含量都较高,萌生栲树叶绿素含量高,叶面积也大;3)关于萌生更新,林内毛柄连蕊茶生有大的叶面积,林内窄基红褐柃和林窗的甜槠均具有高的比叶面积和低的叶干物质含量,林窗的栲树叶绿素含量高,而柳叶蜡梅、朱砂根和赤楠的4个叶片功能性状在林内和林窗之间没有差异。上述结果表明,古田山常绿阔叶林中,树种发生萌生更新的现象比较普遍,萌生更新在亚热带常绿阔叶林的群落构建中占有重要地位。而且,萌生更新既能保证物种本身的持续性,同时又抑制着群落物种多样性的发展。但在森林遭受干扰后,又能以萌生生长方式快速恢复原有生态位,有利于群落多样性的增加。基于幼树的叶片功能性状,我们发现:与实生幼树相比较,萌生幼树的叶片生长并不占据绝对优势,说明萌生幼树依靠强大的根系与其他萌生分株的碳水化合物供给,可能不需要自己形成强大的功能性状,来和实生幼树竞争,即萌生更新在森林更新中重要作用和地位的机制不在叶片功能性状上,可能在其他方面;不同萌生树种的叶片功能策略各异,灌木萌生更适合林内低光环境,乔木萌生更适合林窗环境,说明不同系统发育位置的物种萌生更新与实生更新时的策略不同,物种的进化历史可能对萌生更新策略产生着重要影响。萌生更新在群落中的出现,对群落物种共存、生物多样性维持起到了较重要的调节影响。
【图文】：

林窗,个体数量,和林,样方

ｍａｎｄａｒｉｎｏｒｗｎ逡逑２．３．３萌生能力逡逑对林内和林窗的样方萌生能力进行配对ｔ检验，由图２．１可以知道，林窗样逡逑方中发生萌生现象的个体数量强度显著高于林内的（图２．１Ａ）

指数,群落生物多样性,树种丰富度,均匀度指数

逑（Ｐ＝０．３２，图邋３．１Ａ）、Ｓｉｍｐｓｏｎ邋指数（Ｐ＝０．２７，图邋３．１Ｂ）、Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｎｎｅｒ邋指数（Ｐ＝０．９１，逡逑图３．１Ｃ）以及Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数（Ｐ＝０．５０，图３．１Ｄ）之间没有表现出显著的线性关逡逑系。逡逑６０邋逦邋１．００邋逦逡逑｜４０＇ｌ0＾＾0°邋ｌ0＇８５＿邋0逡逑Ｉ２０－邋ｏｏ０ｔｏ＾逦Ｉ邋０．７。－逦0逡逑ｌ0邋逦＇邋＞邋＇逦＊逦？邋？邋邋０．６５邋逦１逦１逦１邋１邋１逦１逦１逡逑｜逦0．３邋０．４邋０．５邋０．６０．７邋＾逦０．０邋０．１邋０．２邋０．３邋０．４邋０．５邋０．６邋０．７逡逑Ｉ邋１６邋ｆ逦＝邋ＩＤ邋ｎ邋Ｑ邋0邋0．邋ｎ邋￣逡逑ｉｉＤ．悐鲁ｖ？逡逑？■邋0—喻务）＾°－７５－邋％ｗＷＧ逡逑ｍ邋２．６邋－逦＾邋0．７0邋－逡逑ｆ２，－逦ｉ0，５－逦＾ＪＧ0＾0逡逑ｌ２；２－邋ｆｅ＾Ｇ00邋＂＂逦｜逦°0邋Ｒ＾＝0．0１逡逑｜２，邋Ｄ？邋．邋．邋１0，５邋［逦一」
【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S718.5

【参考文献】